Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тестовый контроль по математике учебно-методическое пособие

..pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
1.69 Mб
Скачать

k2

=

3

. Уравнение прямой y + 3 =

3

(x 2)

или

2 y + 6 = 3x 6,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

общее уравнение прямой 3x 2 y 12

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 3x 2 y 12 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ошибка в определении углового коэффициента прямой

2х+ 3у 1 = 0 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k1 3 / 2,

тогда k2 ≠ − 2 / 3,

y + 3 = −

2

(x 2),

2х+ 3у+ 5 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2. Ошибка в признаке перпендикулярности двух прямых

k2

1

, k2 ≠ −

3

y + 3 ≠ −

3

(x

2), 3x + 2 y

0.

 

 

2

 

 

 

 

 

k1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры третьего уровня сложности

Пример 10

Расстояние от точки М0 (2;5) до прямой, проходящей через точки А(2;1) и В(3; 4), равно…

 

 

 

 

1) 4 2;

2) 0;

3) 4;

 

4)* 4

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Уравнение прямой, проходящей через две точ-

ки,

хх1

=

уу1

, тогда

 

 

 

 

х+ 2

=

 

 

у1

 

или

х+ 2

=

у1

.

 

 

 

 

х2 х1

у2 у1

3 + 2

 

 

 

4 1

 

5

 

5

Общее уравнение

х+ у +1 = 0 . Расстояние от точки до прямой

d =

 

 

Ax0 + By0 + C

 

 

, тогда d =

 

 

2 + 5 +1

 

 

=

8

 

= 4 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2 + B2

 

 

12 +12

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

4 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ошибка при вычислении корня

12 +12

12 +

12 =

 

=1 +1+ = 2, следовательно, d 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

2.

 

Ошибка при

раскрытии пропорции х+ 2 у1,

ху+ 3

0, тогда d

 

2 5 + 3

 

 

=

0.

 

 

 

 

 

12 +12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Расстояние d

0, значит,

d ≠ − 4 2.

Тема «Кривые второго порядка»

Примеры первого уровня сложности

Пример 11

Фокусы эллипса лежат на оси ОХ, и расстояние между ними равно 6, большая полуось равна 5. Уравнение эллипса имеет вид…

 

 

1)*

x2

 

+

y2

 

=1;

2)

x2

+

y2

 

=1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

16

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

x2

+

y2

 

=1;

4)

x2

 

+

y2

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

25

 

 

 

 

 

 

36

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Каноническое уравнение эллипса

 

x2

+

y2

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2с = 6,

 

с = 3,

 

 

a2

 

b2

Расстояние

 

 

между

фокусами

 

 

 

 

a = 5,

 

тогда

b2

= a2 c2

или b2 = 25 9 = 16. Получим

x2

+

y2

 

=1.

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

x2

 

+

y2

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ошибка

 

 

в

вычислении параметра

b:

 

b2

a2+ c2 ,

b2

25+ 9= 34.

 

Выражение

 

 

x2

+

y2

=1

не является искомым

 

25

 

уравнением эллипса.

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Не учтено, что фокусы эллипса лежат на оси ОХ, т.е.

b2

25, a2

16 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62

3. Подмена понятий а 6, b 5, уравнение

x2

+

y2

=1

 

 

25

34

 

не является искомым.

Пример 12

Уравнение гиперболы с полуосями 2 и 5 соответственно

и с центром симметрии в точке М0 (3;7)

имеет вид…

 

1)

(x + 3)2

 

+

( y 7)2

=1;

 

 

2)

 

x2

 

 

y2

 

= 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

x2

+

y2

=1;

 

 

 

 

4)*

(x + 3)2

 

( y 7)2

= 1.

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Уравнение гиперболы с центром симметрии

в точке

 

М

 

(х , у

)

имеет вид

 

(x х0 )2

 

( y у0 )2

 

= 1,

 

тогда

 

 

 

 

а2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

(x + 3)2

 

( y 7)2

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

(x + 3)2

 

( y 7)2

 

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Не учтены координаты центра симметрии

x2

 

y2

 

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

52

 

 

 

2. Записано уравнение эллипса

(x + 3)2

 

+

( y 7)2

=1 вместо

 

 

 

уравнениягиперболы.

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координаты фокуса параболы у2

= 8х равны…

 

 

 

 

 

1)* F (2;0);

 

 

2) F (4;0);

 

 

3)

 

F (0; 2);

4) F (0; 4).

 

 

Решение. Фокус параболы у2 = 2 расположен на оси ОХ,

т.е. F (x0 ;0),

где x0 =

p

. Параметр p = 4 , тогда F (2;0) равен…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: F (2;0).

63

Возможные ошибки:

1.Ошибкав параметре p = 8, фокус найден неверно F (4;0).

2.Фокус взят на оси OY, т.е. F (0; 2).

Примеры второго уровня сложности

Пример 14

Уравнение 9х2 + 4 у2 36х+ 8 у+ 4 = 0 определяет кривую с каноническим уравнением…

1)

(x 2)2

+

( y +1)2

= −1;

2)

 

9(x2 4х)

+

y2 + 2 у

=1;

 

 

 

 

 

 

 

9 / 4

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

1

3)*

(x 2)2

+

( y +1)2

=1;

4)

(x 2)2

( y +1)2

= 1.

 

 

4

 

4

 

9

 

 

 

9

 

 

Решение.

Сгруппируем уравнение (9х2 36х) + (4 у2 + 8у) =

= −4, 9(х2 4х) + 4( у2 + 2 у) = −4 . Выделим полный квадрат ка-

ждой

переменной:

 

9(х2 4х+ 4 4) + 4( у2 + 2 у+11) = −4 ,

9(х2 4х+ 4) 36 + 4( у2 + 2 у+1) 4 = −4 ,

получим

 

9(х2)2 +

+4( у +1)2 = 36.

Разделим

 

уравнение

на

36,

тогда

 

(x 2)2

+

( y +1)2

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

(x 2)2

+

( y +1)2

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Ошибки

в

выделении полного

квадрата

 

a2 + 2ab

a2+ 2ab+ b2 . Из

уравнения

9(х2 4х) + 4( у2 + 2 у) = −4 не

следует 9(х2 4х+ 4) + 4( у2 + 2у+1) = −4,

9(х2)2 + 4( у+1)2 = −4.

Сумма квадратов неотрицательна.

 

 

 

 

 

 

 

2.

Ошибка

в

преобразовании.

Уравнение

9(х2 4х) +

+4( у2 + 2 у) = −4 делятна (4) иполучают

9(x2 4х)

+

y2 + 2у

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1

64

Примеры третьего уровня сложности

Пример 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксцентриситет гиперболы

(x 2)2

( y +1)2

= 1 равен…

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

9

 

 

 

 

 

1)* 5 / 4;

2) 25 / 16;

3) 4 / 5;

4) 4 / 3.

 

 

 

 

 

Решение. Эксцентриситет гиперболы вычисляется по фор-

муле ε =

с

, где c2

= a2 + b2 . Тогда c =

16 + 9 =

 

25 = 5, ε =

5

.

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Ответ: 5 / 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Неправильно определены а

16,

с 25, ε

25 / 16.

 

2. Неправильно применена формула ε

а

, ε

4

.

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

Раздел «Аналитическая геометрия в пространстве» Темы «Плоскость», «Прямая в пространстве»

Примеры первого уровня сложности

Пример 16

Уравнение плоскости β, проходящей через точку Р(1; 2;5) параллельно плоскости α: 3x + 2 y 4z + 5 = 0 , имеет вид…

1)

x 2 y + 5z + 21 = 0;

2)* 3x + 2 y 4z + 21 = 0;

3) 3x + 2 y 4z 13 = 0;

4) x 2 y + 5z +13 = 0.

Решение. Нормальный вектор плоскости α имеет координаты n{3; 2; 4}. Плоскость β проходит через точку Р(1; 2;5)

перпендикулярно вектору n{3; 2; 4} и определяется уравнением

A(x x0 ) + B( y y0 ) + C(z z0 ) = 0. Тогда 3(x 1) + 2( y + 2)

4(z 5) = 0 или 3x 3 + 2 y + 4 4z + 20 = 0, окончательно

3x + 2 y 4z + 21 = 0.

Ответ: 3x + 2 y 4z + 21 = 0.

65

Возможные ошибки:

1. Меняютместамикоординатыточкиинормальноговектора,

т.е. 1(x 3) 2( y 2) + 5(z + 4)

 

0, Уравнение x 2 y + 5z + 21

0

неявляетсяискомойплоскостью.

 

 

3(x +1) + 2( y + 2) 4(z + 5) 0,

 

 

2.

 

Ошибка

в

 

знаках:

 

 

3x + 2 y 4z 13 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 3y z = 0

 

 

 

 

Косинус

угла

 

между

 

плоскостями

 

 

и

3x + y + 2z 5 = 0 равен…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

7

 

 

;

2)

1

;

 

 

 

3)*

1

; 4)

7

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

14

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

Угол между

плоскостями вычисляется по

формуле

cos φ =

 

 

 

 

A1 A2 + B1B2 + C1C2

 

 

 

 

 

,

где

n{ А; В;С}

 

 

 

 

 

 

 

A12

+ B12 + C12

 

A22 + B22 + C22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координаты нормали. Вектора n1 {2;3; 1}

 

и

 

n2 {3;1;2} соот-

ветственно есть нормали данных плоскостей. Тогда

cosφ=

 

 

 

2*3 +3*11*2

 

 

 

 

 

 

 

 

6 + 32

 

 

 

 

 

 

7

 

 

7

 

 

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

=

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 +9 +1 9 +1+

 

 

 

 

 

 

 

22

+32 + (1)2 32 +12 + 22

4

 

14 14 14 2

 

 

Ответ:

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ошибка в вычислении корня:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22 + 32 12

32 +12 + 22 = 4 + 9 1 9 +1+ 4 = 13 14 .

 

 

 

 

Косинус угла не равен

 

 

7

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1314

2.Ошибка в знаменателе формулы: вместо произведения

находят сумму длин,

т.е.

22 + 32 + (1)2 + 32 +12 + 22 =

= 4 + 9 +1 + 9 +1 + 4 = 2

14. Косинус угла не равен

 

7

.

 

14

 

 

2

 

66

Пример 18

Плоскость проходит через точки М1 (2;3; 1), М2 (0;1; 2), М3 (5;0;3), общее уравнение этой плоскости имеет вид…

1) x +12 y 8z 49 = 0;

2)* 7x +17 y +18z 19 = 0;

3) 7x +17 y +18z + 83 = 0; 4) 7x +17 y + 8z +19 = 0 .

Решение. Векторы М1М2 ,

М1М2 , М1М , где М(x, y, z)

произвольная точка плоскости, компланарны, и смешанное произведение равно нулю. Уравнение плоскости, проходя-

x x1

щей через три точки, x2 x1 x3 x1

x 2

y 3 z +1

 

x 2

 

0 2

13

2 + 1

= 0 или

2

5 2

0 3

3 + 1

 

3

y y y2 y1 y3 y1 y 3

4 3

z z1

 

 

z2

z1

= 0 . Тогда

z3

z1

 

z+1 3 = 0. Раскроем

4

определитель

 

 

(x 2)(4 * 4 (3) *3) ( y 3)(2 * 4 3*3) +

+(z +1)(2 * (3) 3* (4)) = 0 .

Получим

7(x 2) +17( y 3) +

+18(z +1) = 0. Общее уравнение 7x +17 y +18z 19 = 0.

 

 

Ответ: 7x +17 y +18z 19 = 0.

 

 

 

Возможные ошибки:

 

 

 

 

1.

В

уравнении

записывают

сумму координат

 

x + 2

 

y + 3

z +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 + 2

1 + 3

2 +1

 

= 0, после раскрытия определителя получа-

 

5 + 2

 

0 + 3

3 +1

 

 

 

 

ют неправильный результат: x +12 y 8z 49 = 0.

 

 

2.

Ошибка в раскрытии определителя (x 2)(4 * 4

(3) * 3) + ( y 3)(2 * 4 3*3) + (z + 1)(2 * (3) 3* (4)) = 0.

Получают неправильный ответ: 7x +17 y + +18z + 83 = 0.

67

Пример 19

Уравнение прямой L1, проходящей через точку М0 (3; 1;5)

параллельно прямойL2

 

 

x + 2

=

y 3

=

 

 

z + 4

, имеет вид…

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1)*

 

x 3

=

y +1

=

z 5

;

 

2)

1

 

=

7

=

 

2

;

1

 

 

7

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x

3 y +1 z 5

3)

 

x + 3

=

 

y +1

=

 

z + 5

;

 

 

 

4)

x 1

=

y 7

=

z + 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

7

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1

5

 

 

 

Решение. Вектор s = {1;7; 2}

– направляющий прямых L2

и L1, так как прямые параллельны. Уравнение прямой L1 имеет

вид

x 3

=

y +1

=

z 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

x 3

=

y +1

=

z 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки:

1. Путают местами координаты точки М0 и направляющего

вектора

 

 

, получают неправильный ответ

x 1

=

y 7

=

 

z + 2

.

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

В

 

 

числителе

записывают

 

сумму

 

 

координат

 

x + 3

=

y +1

=

z + 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

7

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Косинус угла между прямыми

 

x 2

=

y +1

=

 

 

z

 

и

x

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0

 

 

 

 

1

 

=

y 1

=

z 2

равен…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

3

 

 

;

 

2)

10

;

3)

 

1

;

 

4)*

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

5

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

5

 

 

 

 

 

 

 

68

 

Решение. Угол между прямыми вычисляется по фор-

муле

cos φ =

 

 

 

 

 

 

m1m2 + n1n2 + p1 p2

 

 

 

 

,

где s1 {m1

, n2 , p1} ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m12 + n12 + p12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m22 + n22 + p22

 

 

 

 

s2 {m2 , n2 , p2 }

 

 

 

направляющие векторы прямых.

 

Имеем

s1 {3;0; 1} ,

s2 {1;7;0} , тогда

cosφ=

 

 

 

 

3*1+ 0*7 1*0

 

=

 

 

 

 

 

 

+ 02

+ (1)2 12 +

72 + 02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

=

3

 

 

=

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

50

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные ошибки: предполагается, что надо найти острый угол между прямыми, поэтому косинус угла должен быть положительным.

Примеры второго уровня сложности

Пример 21

Плоскость проходит через точку M 0 (2; 2; 1) и отсекает на

положительной оси OY отрезок в 2 раза больше, чем на положительных осях OX и OZ. Общее уравнение этой плоскости имеет вид…

1)* 2x + y + 2z 4 = 0;

2) x + 3y + 2z 4 = 0;

3) 2x + y + z 4 = 0;

4) 2x + y + 2z + 4 = 0.

Решение. Воспользуемся уравнением плоскости в отрез-

ках x + y + z =1, где a, b, c – отрезки, отсекаемые плоскостью a b c

на координатных осях соответственно. Пусть а – отрезок, отсекаемый на осях OX и OZ, тогда 2а – отрезок, отсекаемый на оси

OY. Уравнение плоскости примет вид

x

+

y

+

z

=1, подставим

 

2а

а

 

a

 

 

69

 

 

 

 

 

2

 

2

 

1

 

 

 

 

2

 

координаты точки

M 0 (2; 2; 1),

тогда

 

+

 

 

 

 

 

 

 

= 1, или

 

 

=1,

a

2а

а

a

а = 2. Уравнение

плоскости

в

отрезках

 

x

+

y

+

z

=1,

общее

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

 

 

 

уравнение 2x + y + 2z 4 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 2x + y + 2z 4 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние

между

параллельными

плоскостями

α: 2x + 3y z + 5 = 0 и β: 2x + 3y z 5 = 0 равно…

 

 

 

1)*

10

;

2) 10;

3) –10;

4)

 

 

 

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

1) Найдем точку на плоскости α. Для этого зададим произвольно две координаты точки и из уравнения плоскости α найдем третью координату. Например, пусть x = 3, y = −2, тогда

z = 5. Таким образом, точка A(3; 2;5) α.

 

 

2) Найдем расстояние от точкиA до плоскости β

 

поформуле

d =

 

Ax0 + By0 + Cz0 + D

 

=

 

2 3 + 3 (2) 5 5

 

=

 

 

10

 

 

=

10

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2 + B2 + C2

 

 

 

22 + 32 +12

 

 

 

14

14

 

Ответ: 10 . 14

Возможные ошибки:

В пункте 2) в формулу расстояния следует подставлять коэффициенты плоскости β ; расстояние нужно вычислять по абсолютной величине.

70